LeetCode - 146. LRU Cache

LRU Cache - LeetCode

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문제

Design and implement a data structure for Least Recently Used (LRU) cache. It should support the following operations: get and put.

get(key) - Get the value (will always be positive) of the key if the key exists in the cache, otherwise return -1.
put(key, value) - Set or insert the value if the key is not already present. When the cache reached its capacity, it should invalidate the least recently used item before inserting a new item.

The cache is initialized with a positive capacity.

Follow up:
Could you do both operations in O(1) time complexity?

Example:

LRU

Cache cache = new LRUCache( 2 /* capacity */ );

cache.put(1, 1);

cache.put(2, 2);

cache.get(1); // returns 1

cache.put(3, 3); // evicts key 2

cache.get(2); // returns -1 (not found)

cache.put(4, 4); // evicts key 1

cache.get(1); // returns -1 (not found)

cache.get(3); // returns 3

cache.get(4); // returns 4

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• 같은 값이 입력되면 update 한다
• 없는 값을 찾으면 -1를 리턴한다.
• 용량이 가득찰 경우 제일 사용한지 오래된 순서대로 삭제된다.

먼저 중복되는 값 없이 key value로 데이터가 있어서 map 을 사용했다.

또한 map은 검색에 O(1)이므로 조건과도 딱 맞았다.

 

그런데 삭제될 순서가 있어야 되었기 때문에 순서가 없는 map 하나 만으론 부족했다.

 

그래서 map에 double linked list 를 사용하기로 했다.

 

map에는 key와 해당키를 바로 레퍼런스 할 수 있는 Node를 vale로 저장했다.

 

그리고 get 이나 put이 호출되면 Double linked list를 add나 update 해주었다.

 

또한 capacity 보다 커지면 double linked list의 tail를 없애고 그에 해당되는 map의 항목 또한 삭제했다.

 

아 너무 오랜 시간이 걸렸다.

 

 

class LRUCache {
    public class Node{
        int key, value;
        Node prev, next;
        Node(int key, int value){
            this.key = key;
            this.value = value;
        }
        Node() {
            this(0,0);
        }
        
    }
    private int capacity, count;
    private Map<Integer,Node> map;
    private Node head, tail;
    
   
    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        this.count = 0;
        map = new HashMap<>();
        head = new Node();
        tail = new Node();
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }
    
    public int get(int key) {
        Node n = map.get(key);
        if(n==null){
            return -1;
        }
        update(n);
        return n.value;
    }
    
    public void put(int key, int value) {
        Node n = map.get(key);
        if(null==n){
            n = new Node(key,value);
            map.put(key,n);
            add(n);
            count++;
        }else{
            n.value = value;
            update(n);
        }
        
        if(count > capacity){
            Node toDel = tail.prev;
            remove(toDel);
            map.remove(toDel.key);
            count--;
        }
    }
    void update(Node node){
        remove(node);
        add(node);
    }
    void add(Node node){
        Node after = head.next;
        head.next = node;
        node.prev = head;
        node.next = after;
        after.prev = node;
    }
    void remove(Node node){
        Node before = node.prev;
        Node after = node.next;
        before.next = after;
        after.prev = before;
    }
}
//제일 오래된 안쓰여 진게 삭제된다.
/**
 * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
 * LRUCache obj = new LRUCache(capacity);
 * int param_1 = obj.get(key);
 * obj.put(key,value);
 */